营造绿色装配式混凝土梁式桥关键技术研究

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绿色桥梁是指从桥梁建设到使用的整个生命周期内,最大化地降低对资源的使用以及对环境的污染,有效地控制桥梁施工与使用后对环境造成的不良影响。根据绿色设计的资源最佳利用原则,重点需要在桥梁设计中采用模块化设计方法,施工中采用装配式施工技术。目前,国外对绿色桥梁中的模块化预制混凝土构件(板、梁、墩柱)研究和应用相对较多,国内主要涉及预制混凝土梁,其他预制构件的研究与应用相对较少。本文依据国内外对绿色桥梁研究理念和预制桥梁研究和应用的部分成果,提出研究营造绿色装配式混凝土梁式桥的关键技术。绿色桥梁的关键是绿色设计与施工技术,为此,在设计方面实现绿色桥梁的关键问题之一是需要制定绿色桥梁设计的原则与要点;在施工技术方面实现绿色桥梁,应该从节能、节地、节水、节材和环境保护方面建立绿色施工的实施技术;由政府、科研机构、设计及施工企业共同制定有关绿色桥梁的法规、标准,建立绿色施工管理模式及绿色桥梁的评价体系,出台推广绿色桥梁的相关政策。绿色桥梁中模块化设计的预制混凝土构件(板、梁、墩柱等)是在预制场地制作,为此,在设计时,必须综合考虑预制混凝土构件的制作、吊装、运输、存放及使用条件来确定预制混凝土构件的合理尺寸。绿色桥梁中的预制混凝土板一般是同预制混凝土梁、钢梁、或直接与墩柱连接而联合工作,会出现由于材质差异、温度效应、混凝土收缩与徐变等导致的预制混凝土板与主梁等受力和变形不协调现象。为此,预制混凝土板与其他预制构件的连接技术与方法、良好的连接构造的设计与施工至关重要,是保障预制混凝土桥梁的安全与耐久性的依据。预制混凝土梁,特别是预制预应力混凝土梁,构件一般较长,截面尺寸一般相对较大。为此,在设计与施工中,需要考虑构件的扭转、稳定、剪力滞效应、畸变、预应力损失及反拱等对预制混凝土梁的受力与变形的影响。预制混凝土桥梁通常采用多梁桥体系,借助横隔梁、预应力技术或桥面板把单片主梁沿纵向、横向连接成整体。为此,除连接接头要有足够的强度、刚度外,尚需要梁与梁之间良好的连接构造,以确保桥梁结构具有可靠的适用性、安全性和耐久性。在绿色桥梁实施中,采用预制混凝土墩柱也是不错的选择。根据需要可以将桥梁墩柱按整体和节段式设计与施工。为此,墩柱与基础、墩柱与盖梁、节段式墩柱间等必须有良好的连接。为了使预制混凝土墩柱有良好的延性和耗能能力,预制墩柱可以采用在底部增加耗能筋,或以钢管混凝土、劲性钢筋混凝土等来提高墩柱的延性与耗能能力。
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